一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路-复审决定


发明创造名称:一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路
外观设计名称:
决定号:193809
决定日:2019-10-28
委内编号:1F269464
优先权日:
申请(专利)号:201511010988.0
申请日:2015-12-30
复审请求人:马瑞利汽车电子(广州)有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:邓薇
合议组组长:刘慧敏
参审员:姜颖婷
国际分类号:G05F1/56
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所限定的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而该区别技术特征为本领域的常规技术手段,也没有因此产生预料不到的技术效果,则该权利要求相对于所述对比文件与本领域常规技术手段的结合,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201511010988.0,名称为“一种无支路泄露电流的主动式电流限制电路”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为马瑞利汽车电子(广州)有限公司。本申请的申请日为2015年12月30日,公开日为2016年04月06日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月04日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定引用如下1篇对比文件:
对比文件4:CN201383668Y,公开日为:2010年01月13日。
驳回决定所依据的文本为申请日2015年12月30日提交的权利要求1-3,说明书第1-14段,说明书摘要,说明书附图1-4,摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路,其特征在于:包括第一电阻,第四电阻和第一三极管,第二三极管;第一三极管发射极连接电路电源端和第一电阻的一端,基极连接第一电阻的另一端和第二三极管的发射极,集电极连接第四电阻的一端和第二三极管的基极,第二三极管集电极连接电路负载端和第四电阻的另一端。
2. 根据权利要求1所述的一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路,其特征在于:所述的第一三极管及第二三极管为PNP型三极管。
3. 根据权利要求1所述的一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路,其特征在于:所述电路还包括第二电阻和第三电阻,第二电阻串联于第一电阻与第一三极管基极间,第三电阻连接于第四电阻与第二三极管基极间。”
驳回决定认为:(1)权利要求1与对比文件4的区别特征是:三极管的连接端不同,而所述区别特征是本领域的公知常识,因此权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2-3的附加特征都是本领域的公知常识,因此权利要求2-3不具备创造性。
马瑞利汽车电子(广州)有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月19日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,在驳回决定针对权利要求书的基础上,将原权利要求2和补入原权利要求1中,形成新的权利要求1;将原权利要求2删除,相应修改其他权利要求的序号及引用关系。
修改后的权利要求1如下:
“1. 一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路,包括第一电阻,第四电阻和第一三极管,第二三极管,其特征在于:第一三极管发射极连接电路电源端和第一电阻的一端,基极连接第一电阻的另一端和第二三极管的发射极,集电极连接第四电阻的一端和第二三极管的基极,第二三极管集电极连接电路负载端和第四电阻的另一端,所述的第一三极管及第二三极管为PNP型三极管。”
复审请求人认为:(1)相对于对比文件4,“三极管采用PNP晶体管”这一区别技术特征,能实现“高边开关”作用,且输出对地或电源负极短路的保护作用,而对比文件4所述的电路结构显然不能具备对地或电源负极进行短路保护,即应用于汽车电子行业中也不能产生权利要求1所述电路结构所能产生的效果,故该区别技术特征并不是本领域管用技术手段置换,权利要求1具有创造性。(2)权利要求2的方案,通过增加第二电阻和第三电阻及其特定连接方式,解决了对比文件4不会遇到也不能解决的技术问题,产生了对比文件4不具备的技术效果,相对于对比文件4与公知常识的结合,具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月26日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月09日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件4的区别在于:本申请的第一三极管和第二三极管为PNP型三极管,对比文件4中Q1和Q2为NPN型三极管,本申请与对比文件4中电路连接关系不同,本申请的电流限制电路中,第一三极管发射极连接电路电源端和第一电阻的一端,基极连接第一电阻的另一端和第二三极管的发射极,集电极连接第四电阻的一端和第二三极管的基极,第二三极管集电极连接电路负载端和第四电阻的另一端;对比文件4过电流保护电路中,分流电阻R1一端连接三极管Q2的集电极,另一端接电流输入端,三极管Q2的发射极接电流输出端,Q1的基极连Q2的集电极,R0一端接电流输出端,一端与三极管Q2的基极连接。所述区别特征是本领域的公知常识,因此权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2的附加技术特征是本领域的公知常识,因此权利要求2不具备创造性。
复审请求人于2019年09月24日提交了意见陈述书,并提交了权利要求的全文修改替换页,其中在复审通知书针对权利要求书的基础上,将原权利要求2的技术特征补入原权利要求1中,形成新的权利要求1,同时删除原权利要求2。
修改后的权利要求1如下:
“1. 一种无支路泄漏电流的主动式电流限制电路,包括第一电阻,第四电阻和第一三极管,第二三极管,其特征在于:第一三极管发射极连接电路电源端和第一电阻的一端,基极连接第一电阻的另一端和第二三极管的发射极,集电极连接第四电阻的一端和第二三极管的基极,第二三极管集电极连接电路负载端和第四电阻的另一端,所述的第一三极管及第二三极管为PNP型三极管;所述电路还包括第二电阻和第三电阻,第二电阻串联于第一电阻与第一三极管基极间,第三电阻连接于第四电阻与第二三极管基极间。”
复审请求人认为:权利要求1与对比文件1相比,存在以下区别技术特征:(1)第一三极管和第二三极管的类型为PNP型三极管。(2)第一三极管的发射极连接电路电源端和第一电阻的一端,基极连接第一单组的另一端和第二三极管的发射极,集电极连接第四电阻的一端和第二三极管的基极,第二三极管集电极连接电路负载端盒第四电阻的另一端。(3)所述电路还包括第二电阻和第三电阻,第二电阻串联与第一电阻与第一三极管基极间,第三电阻连接于第四电阻与第二三极管基极间。其中区别特征(1)和(2)是本领域的常规选择,但是区别特征(3)的作用是在不影响电路的稳态保护电流和短路保护速度的前提下,同时闲置两个非电流主通路的瞬态电流。对于在特殊工况和特定时间下出现的电流,常规的方法是增加电感、磁环之类的闲置电流变化率的期间,本专利在特定的2个位置同时各增加一个电阻是不容易想到的,而且成本明显低于增加电感或者磁环。本申请不是简单的利用了电阻的限流特性,而是增加在特定位置的两个电阻需要与原电路中各个器件协同作用,才能在不影响电路的稳态保护电流和短路保护速度的前提下,通过同时对两个非主要电流通路给以持续的限制,达到对电流主电流通路瞬态电流的闲置。因此由于区别特征(3)的存在,相对于对比文件4,权利要求1具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1. 审查文本的认定
复审请求人在复审程序中,于2018年12月19日和2019年09月24日分别提交了权利要求书全文修改替换页,经审查,该修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条的规定,因此本决定是以复审请求人于2019年09月24日提交的权利要求1,申请日2015年12月30日提交的说明书第1-14段,说明书摘要,说明书附图1-4,摘要附图作出。
2.关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所限定的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而该区别技术特征为本领域的常规技术手段,也没有因此产生预料不到的技术效果,则该权利要求相对于所述对比文件与本领域常规技术手段的结合,不具备创造性。
具体到本案:
权利要求1请求保护一种无支路泄露电流的主动式电流限制电路,对比文件4公开了一种过电流保护电路及其应用的电机控制器,并具体公开了以下的技术特征(参见说明书第5页第1段至第4段,附图1-3):一种过电流保护电路,包括主输电电路,触发电路和检测电路,主输电电路包括三极管Q1和限流电阻R0,限流电阻R0与三极管Q1的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端 Output连接,触发电路包括三极管Q2和分流电阻R1,分流电阻R1一端连接三极管Q2的集电极,另一端接到电流输入端Input,三极管Q2的发射极接到电流输出端Output,三极管Q1的基极接到三极管Q2的集电极;检测电路的输入端从电流输出端Output提取检测信号,其输出端与三极管Q2的基极连接。其中限流电阻R0可以为一可调电阻,检测电路包括限流电阻R0,限流电阻 R0一端与电流输出端Output连接,另一端与三极管Q2的基极连接。其工作原理是:限流电阻R0的电阻值来确定输出电流的最大值,正常情况下(最大电流在允许值的范围内),电流从电流输入端Input经过三极管Q1的 集电极和发射极,再经过限流电阻R0到达电流输出端Output,这个过程中三极管Q2始终关闭;当电流升高到达允许的最大值,在限流电阻R0两端产生足够大的压降时,电流输出端Output的电压变低,与电流输出端Output连接的三极管Q2的发射极压降也随之降低,三极管Q2的发射极与基极压降增加从而导通,使集电极电位与输出端Output非常接近,即电位降低,也使三极管Q1的基极电压也降低,使三极管Q1截止停止输出电流,从而限制所述的电流输出。
将权利要求1的技术方案和对比文件4所公开的内容相比可知,对比文件4的过电流保护电路相当于本申请的电流限制电路;对比文件4的Q1相当于本申请的第二三极管,R0相当于本申请的第一电阻,Q2相当于本申请的第一三极管,R1相当于本申请的第四电阻。
权利要求1与对比文件4的区别在于:(1)本申请的第一三极管和第二三极管为PNP型三极管,对比文件4中Q1和Q2为NPN型三极管,本申请与对比文件4中电路连接关系不同,本申请的电流限制电路中,第一三极管发射极连接电路电源端和第一电阻的一端,基极连接第一电阻的另一端和第二三极管的发射极,集电极连接第四电阻的一端和第二三极管的基极,第二三极管集电极连接电路负载端和第四电阻的另一端;对比文件4过电流保护电路中,分流电阻R1一端连接三极管Q2的集电极,另一端接电流输入端,三极管Q2的发射极接电流输出端,Q1的基极连Q2的集电极,R0一端接电流输出端,一端与三极管Q2的基极连接;(2)所述电路还包括第二电阻和第三电阻,第二电阻串联于第一电阻与第一三极管基极间,第三电阻连接于第四电阻与第二三极管基极间。基于所述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是如何实现对地或者电源负极短路的保护、以及如何减小冲击电流。
对于上述区别技术特征(1),首先,本申请电流限制电路的工作原理是:在负载正常工作时,Q2的eb两端pn结导通,由于负载电阻远大于第一电阻R1,Q2工作于饱和导通状态,Q1eb两端压降很小;当负载异常或者电气连接短路时,流经电阻R1的电流增加,Q1eb两端压降增加达到导通,流经R4的电流快速增加,使得Q2退出饱和状态,进入放大状态,使得流经保护电路的电流保持在一个稳定的值附近。对比文件4过电流保护电路的工作原理是:正常情况下,来自输入端的电流经Q1和R0到达输出端,Q2保持关闭,当发生过电流或者输出短路时,升高的电流在R0两端产生较大的压降,Q2的eb两极压降增加从而导通,Q2 集电极和Q1的基极电压降低,使得Q1截止,从而限制其电流输出。因此本申请和对比文件4的发明构思是一样的,都是采用两个三极管和两个电阻,在负载正常和突发短路情况下,分别通过两个三极管的导通与截止的转换实现电路的过电流保护。本申请的电路结构形成高边保护电路,对比文件4的电路结构形成低边保护电路。其次,对于本领域技术人员来说,为了实现限流保护,使用高边开关、低边开关或桥式开关都是本领域的惯用手段。对于其中更常用的高边开关和低边开关,两者各有优劣。如考虑电路结构和成本的话,低边开关的驱动电路更简单,成本更低;考虑失效对系统的影响的话,以汽车电子系统为例,在发动机管理的控制单元中,控制油泵的开关采用高边开关更安全;考虑线制的要求的话,同样以汽车电子系统为例,由于现在的汽车多为负极搭铁,采用高边开关给负载供电能更简化结构。因此在对比文件4公开了使用两个NPN三极管,两个电阻而形成低边开关限流保护电路的前提下,考虑到汽车行业中,整个汽车底盘和大部分外壳金属部分均与蓄电池的负极连接,本领域技术人员有动机去将对比文件4中的三极管替换成PNP三极管,并变更对应连接关系从而形成高边开关限流保护电路。
对于区别特征(2),本领域技术人员都知道,当出现负载异常或者电气连接短路时,负载电阻从正常状态急剧降低,由于三极管寄生电容的影响,在经Q1的e、b极、Q2的e极流向Q2c极,以及经Q1的e、c极、Q2的b极流向Q2的e极的电流通路会产生强大的冲击电流,本领域最常用的限制电流的方法就是增加电阻的方式,因此很容易想到在第一电阻与第一三极管基极间、第四电阻与第二三极管基极间分别设置电阻,来对冲击电流起限定作用,这是本领域的惯用技术手段。
由此可知,在对比文件4的基础上结合本领域的公知常识得出该权利要求的技术方案,对本技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求1所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:
在电路结构中,通常使用电感来抑制瞬态电流。所谓瞬态电流,就是变化很快的电流,变化很快意味着角频率很高,因此感抗很大,而感抗的作用正如电阻一样,在电路中起限制电流的作用,因此使用电感来抑制瞬态电流,并且对变化率越快的电流,抑制作用越明显。如果仅采用电阻来抑制瞬态电流,当然也可以起到限制电流的作用,但必然牺牲了电感所特有的这种针对变化率越快的电流,抑制效果越明显的优点。因此合议组认为,电阻和电感都能在电路中起限制电流的作用,在权利要求1的技术方案中,当负载电阻急剧降低时,由于三极管寄生电容的影响,会产生很大的瞬态电流从Q1的发射极e、基极b、Q2的发射极e流向Q2的集电极c,因此很容易想到在这个电流路径上增加一个电阻来限制该瞬态电流;也会产生很大额定瞬态电流从Q1的发射极e、集电极c、Q2的基极b流向Q2的集电极c,因此容易想到在这个电流路径上也增加一个电阻来限制瞬态电流,因此权利要求1的技术方案中采用在2个位置分别增加一个电阻来限制瞬态电流的方法,只是简单了利用了电阻作为电子元件本身的限流作用,是本领域技术人员容易想到的;而且这样的替换固然起到了降低成本的作用,但同时也牺牲了一定的性能,并没有带来意想不到的技术效果。
综上所述,本申请权利要求1不符合专利法第22条第3款规定。
基于上述事实和理由,合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月04日对本申请作出的驳回决定。
复审请求人如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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